直调式1550nm光发应用与测试3
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1550光传输系统广电领域应用一应用范围:骨干网传输(省城至地级市,地级市至县城,县城至乡镇适用于数字电视、模拟电视信号大容量广播方式传输关键设备:1550外调制光发射机掺铒光纤放大器(功率放大)拉曼放大器(大跨距无中继传输)掺铒光纤放大器(前置放大)光切换开关射频切换开关干线光接收机设计注意事项:入纤功率控制依据外调发射机SBS阈值选择合适的传输功率控制(16dBm,19dBm),同时给予级联EDFA 较好的指标输入;色散补偿光链路累积传输60至80Km以上时,继续采用EDFA级联传输时考虑色散补偿的引入;前置放大考虑线路衰耗及日常运维,中继点接收接力传输时采用低功率驱动型EDFA,保证信源稳定可靠。
拉曼放大(接近拉曼放大上级的级联光缆要求熔接质量高)1550光传输系统广电领域应用二应用范围:城域网接入(城区自愈环网及分配网接入)适用于城区机房互联,双路由环网建设,FTTX分配网广播业务接入关键设备:1550外调制光发射机掺铒光纤放大器(功率放大)光切换开关楼栋型光接收机野外型光接收机城区自愈环网:分前端建设:注:城区环网光纤路由形成环路备份,在各分前端通过光开关来实现双路由备份。
注:1、分前端建设保证信源稳定可靠;2、解决分前端本地节目或VOD下行节目的插入;3、升级、扩容光节点设置1550光传输系统广电领域应用三应用范围:县、乡、村网(干线传输及分配网接入)适用于市到县,县城至乡镇,乡镇至自然村三级网络长距离、大范围传输,同时满足县级、乡镇级网络自办节目插入关键设备:1550外调制光发射机1550直调光发射机掺铒光纤放大器(功率放大)光切换开关干线光接收机野外型光接收机中心机房信源热备份(为城区和乡镇提供稳定可靠的信源)分前端机房双路由提高网络的健壮性,缩短网络中断时间;尽量为星型光缆路由,避免出现同频节目插播。
分前端覆盖用户数根据覆盖用户数进行差异性设计(一级覆盖或一级中继+一级覆盖分配网有源设备器材统一具体包含:EDFA输出型号统一,直调光发波长统一,尽可能采用均分光分路器,光缆敷设:保证每节点4芯光缆,做到室外无源,城区50户/光节点,农村不高于100户/节点。
1550直调光发射机技术在接入网中工程应用介绍81310nm传输系统特性1.单台1310nm光发射机成本低,但输出功率也低。
2. 1310nm组网方案简单灵活,可方便的实现网络的扩容。
3.单台1310nm光发射机所带用户少,每户所分带宽充裕,有利于开展个性化服务,如VOD、Cablemodem业务。
4. 1310nm波长零色散传输特性,通过普通G.652光纤传输,色散其对系统的CTB和CSO指标基本没有损伤。
5. 1310nm光射机发采用激光器直接调制方式。
1310nm传输系统概述♦1310nm传输系统局限性1.1310nm系统输出最大功率的局限性很大,最多20mW,约13dBm,工作在1290nm-1310nm带宽范围内的掺镨光纤放大器(PDFA)至今技术还不成熟,商业化路途遥远。
这样使1310nm系统在远距离传输上失去可能。
2.采用光电转换方式传输长距离,对网络系统指标C/N、CSO和CTB的损伤巨大,一次光电转换,传输信号指标下降C/N:3dBm,CSO:4.5dBm,CTB:6dBm。
县-乡-村网建设而言,最多也只能允许一次光电转换。
实行两次光电转换,指标将无法满足要求。
3. 1310nm在G.652光纤中的传输损耗高达0.4dBm/km,光功率消耗严重,使单位mW的光利用率大幅降低,网络造价提高。
1.最低损耗窗口,传输损耗小0.25dB/km2.输出光功率大,最大+23dBm(200mw)3.对光放大,能实现光的中继,传输距离长,避免了光电转换4.性能好,CTB、CSO指标高5.成本低(单位mw价格低)♦1550nm外调制光传输系统局限性1. 1550nm外调制光发射机仍以国外进口为主,国产性能还很不可靠,虽然进口产品的价格大幅下调,但是仍显得很高。
2.因为1550nm系统覆盖范围很大,所以一旦发射机或放大器产生故障,将会导致大面积的信号中断。
增加了网络的风险性,但可以通过光路环网热备份进行缓解。
1550nm大功率直调制光发射机产品概述:1.大功率光发射机实质是1550nm直调制光发射机内置掺饵光放大器(EDFA),用户使用更方便、管理更简单。
本机包含了直调制光发射机的功能,又兼具光放大器大功率输出,规格13dBm~24dBm不等,用户可选单路输出,二路输出或多路输出。
2.采用低噪声原装进口DFB激光器作为直调光发射机的光源;采用美国OFS掺饵、采用美国JDSU和日本古河作为掺饵光放大器的泵浦激光器。
3.1550nm直调光发射机是对外调制光发射机的补充,在1550nm近距离传输中、可以代替昂贵的1550nm外调制光发射机;因此在1550传输的网络中,用户有更多的选择。
4.优越的预失真电路设计,在达到高标准的CNR值时,仍有完美的CTB和CSO表现值。
5.自动增益AGC控制,使不同的RF输入电平仍能保持稳定的信号输出。
6.有VFD或LED显示可选,具有激光器监控、数字显视、故障告警、网络管理等多种功能;一旦激光器的工作参数偏离软件设定的允许范围,将提示告警。
7.配备RS-232标准接口,可进行计算机的本地网络管理及监控。
8.配备RJ45标准接口,支持SNMP、用于计算机的远程网络管理及监控。
订货指南:OL T IA 1550 - □× □□┯ ┯ ┯ ┯ ┯ ┯│ │ │ │ │ ││ │ │ │ │ ┕┄┄┄表示输出光功率(13~24dBm))│ │ │ │ ││ │ │ │ ││ │ │ │ ┕┄┄┄表示输出路数: 1表示一路输出│ │ │ │ 2表示二路输出│ │ │ ┕┄┄┄┄┄┄┄┄表示波长:1550nm│ │ ┕┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄表示大功率直调制│ ┕┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄产品代号,T表示光发射机┕┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄本公司光设备代号主要技术指标:项目-13 -14 -15-16-17-18-19-20-21 -22 -23光功率(dBm) 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 光功率(mW) 20 25 32 40 50 63 80 100125 160 200光波长(nm) 1530~1570可选光纤连接器 FC/APC、SC/APC可选传输最远距离 20Km工作带宽(MHz)45~862CNR (dB) 51CTB (dB) ≥65CSO (dB) ≥60输入电平(dBµV) 78±5平坦度 (dB)≤0.75功耗 (W) ≤30供电方式(V) 220VAC、可选-48VDC工作温度(℃) -20~85尺寸 (″) 19″×11″×1.75″重量(Kg) 5.0操作指南:前面板说明1.VFD、LED显示屏显示光发射机的参数,VFD共有2排,上一排显示光发射机型号及机器编号或电话号码等,下一排显视工作状态。
1550nm直调光发射机在城网中的实际应用与测试按照下一代广播电视网络(NGB)的规划和EPON的标准,1550nm 波长是分配给有线电视使用的。
随着光纤成本的大幅下降,HFC网络的光纤传输网到楼或单元已形成共识。
建立一张1550nm传输系统的有线电视网络是各地在当前与今后的一个重要工作,但是在具体实践中,尤其是在数字电视整体整体平移完成之后,如何何科学、经济、兼顾后续发展地建设一张1550网络,是否能用价格较便宜的1550nm直调光发射机来代替价格昂贵的1550nm外调制发射机是一个摆在广电人面前的一个新课题。
在传统的设计理念里,网络中使用的1550nm光发射机,都是外调制技术的,能有效地抑制色散,特别适用于长距离。
但这类设备目前基本从国外进口,设备成本比较高,虽然也有国产设备,但基于主要器件需要进口,成本价格也很高,同时国产设备系统指标做的也不是很好。
在一个网络中往往只使用1-2台外调制型1550nm 光发射机,利用掺铒光纤放大器(EDFA),组建一张全光网络,中间不再进行光电转换,有效提高了系统信号指标,这对于单向的有线电视的广播是非常有效可行的。
目前国内大多数广电网络公司是按照这种思路进行1550网络建设和改造的。
这种方案实际只单纯地考虑了单向电视信号的传输,对于双向的互动电视节目,尤其是采用IPQAM方式进行互动,采用全光网络方式在经济成本上是否最佳值得商榷。
在IP QAM实现互动电视点播(VOD)时,下行的并发流需要定向广播,使之服务于不同用户群,必须在分前端配置多台边缘QAM调制器。
一般1台边缘QAM调制器能支持32个频点,320个标清电视(SDTV)流。
按一个光节点支持100户,远期按30%的点播率,一台1台边缘QAM调制支持12个光节点的用户群。
按照目前流行的用1550nm光纤放大技术与直调式1550nm光发射机波分复用的模式,基本每台光放大器需要配备2-3台直调式1550nm光发射机采用实现30%的点播率,其建网成本可不是一个小数。
1550nm直调光发射机在城网中的实际应用与测试
按照下一代广播电视网络(NGB)的规划和EPON的标准,1550nm 波长是分配给有线电视使用的。
随着光纤成本的大幅下降,HFC网络的光纤传输网到楼或单元已形成共识。
建立一张1550nm传输系统的有线电视网络是各地在当前与今后的一个重要工作,但是在具体实践中,尤其是在数字电视整体整体平移完成之后,如何何科学、经济、兼顾后续发展地建设一张1550网络,是否能用价格较便宜的1550nm直调光发射机来代替价格昂贵的1550nm外调制发射机是一个摆在广电人面前的一个新课题。
在传统的设计理念里,网络中使用的1550nm光发射机,都是外调制技术的,能有效地抑制色散,特别适用于长距离。
但这类设备目前基本从国外进口,设备成本比较高,虽然也有国产设备,但基于主要器件需要进口,成本价格也很高,同时国产设备系统指标做的也不是很好。
在一个网络中往往只使用1-2台外调制型1550nm 光发射机,利用掺铒光纤放大器(EDFA),组建一张全光网络,中间不再进行光电转换,有效提高了系统信号指标,这对于单向的有线电视的广播是非常有效可行的。
目前国内大多数广电网络公司是按照这种思路进行1550网络建设和改造的。
这种方案实际只单纯地考虑了单向电视信号的传输,对于双向的互动电视节目,尤其是采用IPQAM方式进行互动,采用全光网络方式在经济成本上是否最佳值得商榷。
在IP QAM实现互动电视点播(VOD)时,下行的并发流需要定向广播,使之服务于不同用户群,必须在分前端配置多台边缘QAM调制器。
一般1台边缘QAM调制器能支持32个频点,320个标清电视(SDTV)流。
按一个光节点支持100户,远期按30%的点播率,一台1台边缘QAM调制支持12个光节点的用户群。
按照目前流行的用1550nm光纤放大技术与直调式1550nm光发射机波分复用的模式,基本每台光放大器需要配备2-3台直调式1550nm光发射机采用实现30%的点播率,其建网成本可不是一个小数。
在完成数字电视整体转换完成之后,用直调式1550nm光发射机直接取代目前的1310nm光发射机,用射频方式实现IPQAM插播,应该是一个比较好的思路。
一.直调式1550nm光发射机及其技术特性
直调式1550nm光发射机选用了符合ITU-T标准波长的DFB1550nm激光器,射频信号经放大和预失真正后直接调制于1550nmDFB激光器,保证了光发射机高性能可靠地工作。
直调式1550nm光发射机的CTB和CNR指标都很高,与标准的1310nm光发射机完全一样。
其系统指标,860M带宽10km以内,C/N>50dB, C/CSO>57dB,
C/CTB>60dB.
二.直调式1550nm光发射机的应用测试
我们希望在25--30km的范围内,直调式1550nm光发射机的指标能满足数字电视的传输,压低建网成本。
25公里的覆盖半径区域对于城区网来讲,这个覆盖半径已经足够了,与EPON的覆盖半径完全一样。
因而,直调式1550nm光发射机能与EPON 技术完美地结合,以满足今后“三网合一”的网络需求,直至FTTH的网络。
根据这个思路,我们选取了辖区内一条线路25Km直调1550nm 光发射机测试信号源:思科48频点IPQAM, 输出电平:78d uv, MER>38dB
测试设备: 10mW 1550直调光发射机,1550nm双口7dBm外调制光发射机,光AGC型光接收机,光衰减器等
测试仪表: SDA4040D,EXFO光功率计
测试条件:入纤功率:9.7dBm 25Km光纤
测试目的:25KM内1550直调发射机MER劣化情况
0.5dBm
图1 25Km 测试框图一
以下是我们测的几组数据
表1 1550 外调发射机25km 测试数据(接收光功率-0.5dBm)
表2 1550 直调发射机25km 测试数据(接收光功率0.5mdBm,光发射机AGC模式,光器驱动电平98dBuV)
表3 1550 直调发射机25km 测试数据(接收光功率0.5mdBm,光发射机MGC模式,激光器驱动电平92dBuV)
通过表1与表3的分析,我们发现在25Km的距离内,直调1550光发射机与外调光发射机在MER指标上差异在1dB以内,完全能满足数字电视的传输要求。
通过表2与表3的分析,我们发现合理调整激光器的驱动电平值十分重要:激光器的驱动电平>95dBuv以上时,高端频率的MER值劣化的很快;激光器的驱动电平< 93dBuv时,高端频率的MER值劣化程度很小。
以上是我们在实地做的一个1550nmz 直调光发射机的测试结果。
在实际组网设计中可以将分前端的本地节目、边缘QAM调制器的并发流或CMTS的下行信号,通过RF 射频方式混合射入二级光网络中,同1310nm结构一样,可根据光节点数目的增加或下行带宽的增加逐步增加550nm光射机。
这种构造既满足了未来网络的发展,有效地降低了成本,又完全继承了1310/1550+1310nm二级光电转换结构的灵活性和下行带宽的可扩展性,方便实用, 当然,这种结构只适应30km以内的有线电视网络。